Кавитация турбомашин

Рис. 3-28. Изменение коэффициента кавитации турбомашин в зависимости от быстроходности.

Явление кавитации. При рассмотрении условий работы насосов было установлено, что во всасывающем патрубке может возникать значительный вакуум (1-10). Дополнительное понижение давления, т. е. рост вакуума, создается у лопастей рабочего колеса за счет неравномерности распределения скоростей и давлений в каналах. Аналогичные условия наблюдаются и вблизи выходных кромок рабочего колеса турбин. Все это указывает на то, что для работы турбомашин большое значение могут иметь явления, возникающие при движении жидкости в условиях весьма низкого давления (глубокого вакуума). [c.75]

Возникновение в турбулентном потоке разрывов сплошности жидкости—каверн носит название кавитации. Движение кавитирующего потока сопровождается целым рядом специфических явлений, имеющих большое значение для работы турбомашин. [c.78]

При достаточно развитой кавитации возрастают гидравлические потери, что должно приводить к падению к. п. д. турбомашин, уменьшению расхода турбин, подачи и напора насосов. [c.79]

Однако те проявления кавитации, которые перечислены в пунктах 1, 2, 3, проверены опытом и указывают на то, что кавитация в турбомашинах очень вредна и ее следует по возможности избегать. Это требует установления каких-то показателей, по которым можно судить [c.80]

Теперь применим этот метод к турбомашинам. По существу не требуется каких-либо кардинальных изменений и можно использовать коэ( )фициент кавитации а в форме (3-45в). Однако необходимо установить способ определения и скорости V. [c.82]

Скорость V может быть определена различными способами. Пожалуй, наиболее логично относить динамическое понижение давления к местной относительной скорости ш, так как она определяет условия обтекания лопастной системы рабочего колеса. Такой коэффициент кавитации ст , существует. Можно относить динамическое понижение давления и к переносной скорости и, вычисляя коэффициент кавитации <аи- К недостаткам коэффициентов а, и Ст следует отнести некоторую сложность определения фактической величины расчетной скорости. Д. Тома в 1924 г. предложил принимать за расчетную величину скорости о = )/ 2 Я, где Я — напор турбомашины, хотя фактически такой скорости в машине может и не быть. При этом согласно (3-45в) величина коэффициента кавитации будет равна [c.83]

В таком виде коэффициент кавитации широко используется при оценке условий работы турбомашины, причем форма (3-47) особенно удобна для турбин, где напор Я является задаваемой величиной. Для насосов выражение (3-47) менее удобно. Очевидно, что условие безопасной в отношении возникновения кавитации работы турбомашины при этом выражается так [c.83]

Н, N и п, но расчетными считаются такие режимы, при которых к. п. д. имеет наиболее высокое значение. Особенность коэффициента кавитации oqu состоит в том, что для турбомашин различного типа в широком диапазоне коэффициентов быстроходности (от 60 до 800) в расчетных режимах их работы критическое его значе ние сохраняется почти постоянным Ogn=0,02- 0,025. Это относится, конечно, к машинам, удачно спроектированным. [c.84]

Зависимость (3-52) очень важна, так как она показывает, что с ростом быстроходности турбомашины ее критический коэффициент кавитации он возрастает и довольно быстро (рис. [c.85]

В заключение необходимо отметить одну весьма важную деталь. Из описания принципа определения коэффициента кавитации ясно, что он устанавливает условия, когда кавитация в турбомашине уже достаточно интенсивна и сказывается на ее показателях. Начальные стадии возникновения кавитации таким способом ие улавливаются. А интенсивный местный износ может происходить и при начальных стадиях. В связи с этим известны случаи, когда насосы или турбины, спроектированные с учетом опытных значений критического коэффициента кавитации, все же при эксплуатации подвергаются кавитационному износу. [c.86]

Приведенные соотношения (63), (64) справедливы для подшипников турбомашин средней быстроходности при значительной статической нагрузке и обычном радиальном подводе смазки, когда около половины смазочного слоя насыщено воздухом или охвачено кавитацией. При умеренных значениях нагрузки 1 < О <5, когда область кавитации невелика, коэффициенты гидромеханических сил Схх Суу имеют промежуточные [c.60]

Очень трудно моделировать разрыв и кавитацию жидкостной смазки в подшипниках скольжения. Здесь эти процессы зависят от большого числа критериев, причем существенную роль играет масштабный фактор. Моделирование быстроходных подшипников с газовой смазкой осложняется трудностью измерений малых сил и перемещений при относительно высоких скоростях вращения ротора. Вследствие этого для быстроходных машин либо моделируются отдельные их узлы, например демпфер, либо модель по своей сложности сближается с рабочей машиной. К тому же стоимость натурных испытаний турбомашин сокращается вместе с уменьшением их размеров. Поэтому для свойственных криогенной промышленности малых быстроходных турбомашин большое значение приобретает обстоятельное испытание специально подготовленных, оборудованных измерительными приборами, а если нужно, то и переделанных образцов рабочих машин. [c.274]

Как правило, вынужденные колебания роторов криогенных турбомашин вполне устойчивы. Однако как при резонансе, так и вдали от него (рис. 65, а, линия 3) иногда наблюдаются резкие изменения амплитуды вынужденных колебаний, которые могут быть объяснены изменением форм кавитации жидкостной смазки. Вообще же такие изменения амплитуды характерны для нелинейных резонансов вынужденных колебаний и, в частности, для роторов с неплотно посаженными колесами, сцепными муфтами и иными деталями. [c.278]

ПОНЯТИЕ о БЫСТРОХОДНОСТИ, КАВИТАЦИИ И БЕЗРАЗМЕРНЫХ ПРОФИЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИКАХ ТУРБОМАШИН [c.103]

Принцип экспериментального определения коэффициента кавитации гурбомашин состоит в том, что постепенно изменяют условия работы турбомашины и фиксируют момент срыва , связанного с возникновением кавитации. Этот срыв может фиксироваться или по изменению к. п. д., или по изменению пропускаемого расхода, развиваемого напора или других показателей турбомашины. По точке срыва устанавливается величина он или сгд с использованием зависимости (3-47) или (3-50). Для того чтобы четко уловить момент кавитационного срыва, нужно, чтобы изменялся только вн или OQn, а режим сохранялся не- [c.85]

Принципиальная схема к а в итаци он иых испытаний турбомашины была рассмотрена в 3-7. Целью этих испытаний является определение значений коэффициента кавитации о (3-48), необходимого для установления условий работы турбин, исключающих воаникновение (в них интенсивных кавитационных явлений. [c.208]

Явления разрыва смазочного слоя привлекали внимание почти всех крупных исследователей смазки. Однако в этой области выполнено лишь немного обстоятельных экспериментов. Трудности экспериментального измерения силовых коэффициентов уже упоминались на стр. 44. В случае жидкостной смазки измерения к тому же осложняются разнообразием и изменчивостью форм кавитации. По этим причинам и из-за недостатков простейших рабочих гипотез о разрыве смазочного слоя в технической литературе приводятся несколько различающиеся или неполные сведения о давлениях и силах при разрыве смазочного слоя. Лишь в первом приближении можно полагать равными нулю коэффициенты api, арз, fepi, Ьрг в соотношениях (15) гл. I. Они могут иметь существенную величину в случае весьма быстроходных турбомашин, в которых смазка в подшипниках легко насыщается газом (воздухом). [c.61]

У очень быстроходных турбомашин, в том числе у малых турбодетандеров с частотой вращения свыше 50 ООО — 100 000 об1мин, автоколебания иногда возникают уже в ранней стадии при угловой скорости вращения, составляющей всего 20—30 7о ее рабочего значения. По мере увеличения угловой скорости интенсивность автоколебаний несколько раз меняется они усиливаются, ослабевают, пропадают и возникают вновь. При этом изменяются и вынужденные колебания, но менее сильно. Нередко ослабевание автоколебаний сопровождается некоторым возрастанием вынужденных колебаний, что указывает на стабилизирующее действие последних. При жидкостной смазке подшипников наблюдаются более изменчивые режимы колебаний, по-видимому связанные с изменением форм кавитации смазки. В общем, с повышением угловой скорости вращения устойчивость движения уменьшается, что проявляется в сокращении зон устойчивости работы и в увеличении интенсивности колебаний. [c.278]

Проф. А. Ф. Лесохнным [20], [21] был предложен метод рас-счета пропеллерных турбомашин, дающий возможность заранее вычислить значение скоростей и давлений на поверхности лопастей, а также выбрать форму их профилей, при обтекании которых машина будет работать в заданном режиме без кавитации. Этот метод, примененный к расчету и проектированию быстроходных гидротурбин, показал хорошие результаты. Однако необходимо расширить этот метод, чтобы иметь данные для расчета маншны при работе на различных переменных режимах. [c.18]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология